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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Synthesis of Pt-based hollow nanoparticles using carbon-supported Co@Pt and Ni@Pt core-shell structures as templates: Electrocatalytic activity for the oxygen reduction reaction

Texto completo
Autor(es):
Cantane, D. A. [1] ; Oliveira, F. E. R. [1] ; Santos, S. F. [2] ; Lima, F. H. B. [1]
Número total de Autores: 4
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Quim Sao Carlos, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil
[2] Univ Fed Abc, Ctr Engn Modelagem & Ciencias Sociais Aplicada, BR-09210170 Santo Andre, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 2
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL; v. 136, p. 351-360, JUN 5 2013.
Citações Web of Science: 57
Resumo

Pt-based hollow nanoparticles were investigated as electrocatalysts for the oxygen reduction reaction (ORR) in acid electrolyte. The electrocatalysts were synthesized via Ni or Co diffusion/dissolution, induced by the vacancy-mediated Kirkendall effect, during electrochemical potential cycling of Ni@Pt and Co@Pt core-shell nanoparticles in acid media. The nanoparticles were characterized by high resolution transmission electron microscopy, in situ X-ray absorption spectroscopy and X-ray diffraction measurements. The results show substantial differences in nanoparticle structure/composition and in the activity for the ORR, depending on the nature of the non-noble metal in the nanoparticle core. The Pt hollow nanostructures showed higher specific catalytic activity than that of the state-of-the-art Pt/C electrocatalyst. This was attributed to three main effects: (i) hollow-induced lattice contraction in the multilayer Pt shells, (ii) mismatch-induced lattice contraction of the thick Pt shell by the remaining Ni or Co atoms and (iii) a ligand effect, due to the electronic interaction of Pt with the remaining Ni or Co atoms in the Pt multilayers of the hollow structure. These three effects caused a Pt d-band center down-shift, which decreased the adsorption strength of oxygenated reaction intermediates and spectators, thus increasing the ORR rate. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved. (AU)

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